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交通流特性

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第四章 交通流特性

第四章 交通流特性

三、交通量的时间分布特性。 交通量是一个随机的时空变量，具有时空分布特性。 1、交通量的月变化：月不均衡系数
2、交通量的周变化：周变化系数
3、交通量的小时变化：小时变化系数 高峰小时流量比：高峰小时交通量占全天交通量之比 称为高峰小时流量比，我国一般为9%--10%。 高峰小时系数：高峰小时交通量与高峰小时某时段交 通量扩大为高峰小时交通量之比。
观测路段上所有车辆车头时距的平均值称为平均 车头时距。
2、车头间距：同向行驶的一列车队中，前后相邻两车 的车头之间的空间间隔，在观测路段上所有车辆车头 间距的平均值称为平均车头间距。
三、空间占有率和时间占有率。 1、空间占有率：观测路段中行驶的车辆总长度占该路 段长度的百分比。
2、时间占有率：在某一测定时间段内车辆通过某一断 面的累积时间在该测定时间的百分比。
2、年平均日交通量（AADT）：一年的观测期内日交 通量的平均值，算法是一年的交通量总和与该年总天 数的比值，单位是veh/d，表达式为：
3、月平均日交通量（MADT）：一个月的观测期内日 交通量的平均值，算法是一个月的交通量总和与该月 总天数的比值，单位是veh/d，表达式为：
4、周平均日交通量（WADT）：一周的观测期内日交 通量的平均值，算法是一周的交通量总和与周天数的 比值，单位是veh/d，表达式为：
5、小时交通量：一小时内观测的交通量，单位是 veh/d。 高峰小时交通量（PHV）：全天交通量最大的一个小 时称为高峰小时，该小时内的交通量称为高峰小时交 通量，通常有早、晚高峰交通流量。 年最大小时交通量（HAHY）：一年内各个小时交通 量中最大的一个小时交通量。
年第30位小时交通量（30HV）：将一年内各个小时 的交通量按从大到小顺序排列的第30个小时所对应的 交通量。常用30位小时交通量作为设计小时交通量。 6、交通流率：将不足一小时观测所得的交通量换算成 一小时交通量所得的比值，简称流率。

城市道路交通调查与分析

城市道路交通调查与分析
瞬时地点车速行驶车速区间车速临界车速15位车速最低限制速度中位地点车速50位车速85位车速最高限制速度2交通流速度v车速2交通流速度v车速设计车速计算行车速度设计车速是指具有平均驾驶水平的驾驶员在道路交通与气候条件良好的情况下仅受道路条件限制所能保持的最大安全车速是道路线形几何设计的标准
第2章 城市道路交通调查与分析
一、交通流特性
2、三个交通流参数
交通量Q：某一特定时段内，通过道路某一地 点、某一断面或某一条车道的交通体的数量。 交通流速度V（车速） 交通密度K:某一瞬间，单位长度内某一车道、 某一方向或全部车道上的车辆数。
一、交通流特性
2、三个交通流参数
（1）交通量Q：某一特定时段内，通过道路某一 地点、某一断面或某一条车道的交通体的数量。
二、交通流统计分布 2、连续型分布——负指数分布
车头时距服从负指数分布的 车流特性见图，曲线是单调下降 的，说明车头时距愈短，出现的 概率愈大。
二、交通流统计分布 2、连续型分布
当负指数分布用于单车道交通流的车头时距分布时，理 论上会得出大量的0-1s的车头时距，但在实际中这种情 况不可能出现。因为车辆的车头至车头的间距至少为一 个车长加上前车尾部至后车头部的一定间隔。
二、交通流统计分布
交通流的统计分布特性是交通流特性预报的有效手段， 可使交通技术人员用少量的资料得出确切的预测结果。
交通的到达具有随机性，描述这种随机性的统计规律有 两种方法，即概率论中的离散型分布和连续性分布。
离散型分布又称计数分布，考查在一段固定长度的时间 内到达某场所的交通数量的波动性；连续型分布研究上述 事件发生的间隔时间的统计特性，如车头时距、车速和可 穿越空挡等的概率分布。
根据交通类型，可分为机动车交通量和非机动车交通量。

交通流的特性

交通流的特性

二. 连续流特征
1. 总体特征
交通量Q、行车速度 V s 、车流密度K是表征交通流 特性中：Q——平均流量(辆/h)； V s ——空间平均车速(km/h); K—平均密度(辆/km)。
能反映交通流特性的一些特征变量：
(1)极大流量Qm，就是Q－V曲线上的峰值。
例 4-1 V=88-1.6K ，如限制 车流的实际流量不大于最大流量的 0.8 倍，求速度的最低 值和密度的最高值?(假定车流的密度＜最佳密度Km)
解：由题意可知：
当K=0时，V=Vf=88km/h,当V=0时，K=Kj=55辆/km。 则：Vm=44Km/h,Km=27.5辆/km,Qm=VmKm=1210辆/h。 由Q=VK和V=88-1.6K，有Q=88K-1.6K2 (如图)。当Q=0.8Qm时， 由88K-1.6K2=0.8Qm=968，解得：KＡ＝15.2，ＫＢ＝39.8。 则有密度 KA和KB与之对应，又由题意可知，所求密度小于 Km， 故为KA。 故当密度为KA=15.2辆/km，其速度为： VA=88-1.6KA =88-1.6×15.2 =63.68km/h 即KA=15.2辆/km，VA=63.68km/h为所求密度最高值与速度最低值。
V V f (1 Kj )
当交通密度很大时，可以采用格林柏(Grenberg)提 出的对数模型： K
V Vm ln
j
K
式中：Vm—对应最大交通量时速度。 当密度很小时，可采用安德五德 (Underwood) 提出 K 的指数模型：
V Vf e
Km
式中：Km—为最大交通量时的速度。
(2)临界速度Vm，即流量达到极大时的速度。
(3)最佳密度Km，即流量达到极大时的密量。

交通系统分析复习题答案

交通系统分析复习题答案

1.交通流特性：是指交通流运行状态的定性、定量特征。

2.延误：是指行驶在路段上的车辆由于受到道路环境、交通管理与控制及其他车辆的干扰等因素的影响而损失的时间。

3.平均饱和排队车辆数：Q0即在整个计算时间内由于个别周期过饱和以致绿灯时间结束时仍然滞留在停车前后的车辆数。

4.交通需求：是指在社会经济发展过程中对客、货流通的客观要求。

是社会经济生活中人和货物对空间位置的需求，是任何经济社会活动赖以存在的基础。

5.交通需求量：是指在特定的时间、空间条件下，社会经济生活在客货运空间位移方面的需求大小。

6.交通供给：是指在一定时期内，在一定的价格水平上，交通运输生产者愿意而且能够提供的交通服务数量。

7.跟驰理论：是运用动力学方法研究在限制超车的单行道上，行驶车队中前车速度的变化引起的后车反应。

8.车队离散：车队从上游交叉口停车前驶出后，由于其中所包含的车辆行驶速度存在差异，在到达下游交叉口停车线之前，便渐渐拉开距离，即发生车队“离散现象”。

9.交通分析过程：交通子系统界定、发现问题、寻找根源、给出答案。

10.交通需求影响音速：城市路网结构、交通政策、交通结构。

11.交通系统分析意义：为交通规划提供依据、为交通设施设计及改造提供依据、为交通管理提供依据、为交通政策和法规的制订提供依据。

12.系统优化方法：逻辑判断法、数学优化法、智能优化法。

13.交叉口的延误模型：均衡延误和随机延误。

14.车辆在信号交叉口的延误时间和排队长度：主要取决于车辆的到达率和交叉口的通行能力。

15.稳态延误模型建立了如下的基本假定：（1）信号配时为固定式配时，且初始时刻排队长度为零。

（2）车辆平均到达率在所取的时间段内是稳定不变的。

（3）车辆受信号阻滞所产生的延误时间与车辆到达率的相关关系在所取的整个时间段内不变。

（4）交叉口进口断面的通行能力在所研究时间内为常数，且到达率不能超过信号通行能力。

（5）在时间段T内，车辆到达和离去平衡。

第2章交通流特性资料

第2章交通流特性资料
第二章
交通参数
1
§2.1 交通流参数
交通流——道路上的行人或车辆所构成的行人流 或车流的通称。一般情况下，交通流指机动车流
（除特别声明）。
交通流状态： 稳态流动状态
非稳态流动状态
车辆在道路上行驶，依次鱼贯 而行，很少受外界因素干扰。
交通流参数：交通流量、速度 和密集度（交通流三要素）， 以及车头时距、车头间距等
式中：Qt/3600—到达车辆数概率分布的平均值。 令M为负指数分布的均值，即平均车头时距为：
M=3600/Q=1/λ 负指数分布的方差为：D=1/λ2
32
h≥t 的平均车头时距分布曲线 （M=1s，5s）
h<t 的平均车头时距分布曲线（M=1s）
33
2) 适用条件 车辆到达是随机的、有充分超车机会的单列车
韦布尔分布 概率密度曲线
γ=0 β=1
2.5Leabharlann 38Probability Density Probability Density
4. 爱尔朗分布
爱尔朗分布的概率密度函数为：
p(t) et (t)l1 , l 1, 2, 3,
(l 1)!
0.8
l=1 0.6
0.4
l=2
l=3
0.2
当泊松分布不合适表征，样本方差为：
S 2

1 N 1
N i 1
(ki
m)2

1 N 1
g
(k j
j 1
m)2
fj
25
2. 二项分布
1) 基本公式
P(
x
)

Cnx
(
t
n
)
x

交通特性分析—交通流的基本特性及其相互关系

交通特性分析—交通流的基本特性及其相互关系
结果一致。
三流量与密度的关系
流量——密度曲线上的其他点的数值以同样的方式求出。点是表示
不拥挤情况的一个典型点。从这图来看,点的流量为1800辆/ℎ,密度为30
辆/及速度(矢径的斜率)为58/ ℎ。
点是表示拥挤情况的一个典型点。从图中看出,点的流量为1224 辆
/ℎ,密度105.6辆/及速度(矢径的斜率)为11.6/ℎ。根据定义,点的流
— — 路段长度（）
交通流三参数基本关系
车流密度大小反映一条道路上的交通密集程度。对于同一条道路,可以
不考虑车道数;对于具有不同车道数的道路,为使车流密度具有可比性，
车流密度应按单车道来定义，单位为:辆/( ·车道)。
• 交通流三参数之间的基本关系式为：
=∙
式中：
— — 平均流量（辆/ℎ）；
点。从原点 到曲线上点的向量斜率表示那一点的密度的倒
数1/ 。由 点作平行于 轴的一条直线,该直线为(上半部分)
交通流不拥挤的稳定交通流和(下半部分)拥挤路段的不稳定
交通流的分界线。
流量与速度的关系
综上所述,按格林希尔茨的速度——密度模型、流量——密度模型、
速度——流量模型可以看出, 、 、 是划分交通是否拥挤的重要特
密度由大变小时，车速会增大。关于两者之间的关系,已经由各国学者
提出了几种不同的模型。
1934年,格林希尔茨提出了速度一密度线性关系模型:

= (1 − )

式中符号意义同前。
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实
测数据相关性很好。
速度与密度关系
这一模型简单直观如图所示 ,研究表明,刚才的公式表示的模型与实测数据相
速度与密度关系

第3章交通流特性

第3章交通流特性

dQ dK
=0
，则有：
∴
Kj 2K = Vf (1)=0 K m = dK Kj 2 2 K j Kj K jVf 2 Q m =Vf [ ]= 2 Kj 4 dQ
Vf Vf K j Vf K Vm = Vf = 另外，由于 V=Vf Kj Kj 2 2
由坐标原点到Q～K曲线上某一点之间联线的斜率，表示该点 （实质为某一交通运行状态）所对应的车速，原点处的斜率即为 畅行速度Vf。
• 用O计算D的实例（P145/129）：
– Consider a case in which a detector records an occupancy of 0.200 for a 15-minute analysis period. If the average length of a vehicle is 28 ft, and the detector is 3 ft long, what is the density?
– 占有率分为时间占有率（Ot）与空间占有率（ Os） – Ot＝车辆检测器的占用时间/总观测时间 – 检测器的占用时间是车辆的前保险杠激活检测 器的上游边界开始，直到车辆的后保险杠离开 检测器的下游的边界为止 – 在检测器接通期间，车辆驶过的距离为： Lv+Ld，这一距离被认为是车辆的有效长度。 – Os=N（Lv+Ld）/L=D(Lv+Ld)/5280，其中N为 检测时间内通过车辆数，D为交通流密度，单 位vel/mi。 – 如果认为时间占有率等于空间占有率，即可推 出式（5－7）
3.2.3 密度与占有率
• 密度：
– 定义：单位长度道路或车道上，某一瞬间所存 在的车辆数 – 用D表示，单位是veh/mi或 veh/mi/ln ( veh/km 或 veh/km/ln ) – 密度是在一段道路上测得的瞬时值 – 不容易直接测量，经常用速度和交通量来间接 计算 –但密度是三个参数中最重要的一个，因为它可 以最直接地反映交通需求

（整理）交通流特性

（整理）交通流特性

（整理）交通流特性第三章交通流的基本特性第⼀节概述道路上的⾏⼈或运⾏的车辆构成⾏⼈流或车流，⼈流和车流统称为交通流。

⼀般交通⼯程学研究中，有特指时的交通流是针对机动车交通流⽽⾔的。

交通流的定性和定量特征，称为交通流特性。

观测和研究发现，由于在交通过程中⼈、车、路、环境的相互联系和影响作⽤，道路交通流具有以下三个基本特性。

1．两重性对道路上运⾏车辆的控制既取决于驾驶员，⼜取决于道路及交通控制系统。

⼀⽅⾯，驾驶员为避免与其他车辆发⽣冲突，必然受到道路条件及交通控制系统的制约；另⼀⽅⾯，驾驶员⼜可以在⼀定的时空条件下，依据⾃⼰的意志⾃由地改变车速和与其他车辆的相对位置。

2．局限性由于机动车和道路的物理尺⼨所限，车辆运⾏中相互之间可能会相互妨碍。

仅由于道路通⾏能⼒的限制和车辆间的相互制约，就有可能引起交通拥挤；另外，车速也是有限的，并因车辆和时空条件⽽异。

3．时空性由于车速是随机变化的，机动车在时间上和空间上的状态都是不相同的，因此，交通流既是现有时间变化规律，⼜有其空间变化规律。

道路交通流的以上三个特性进⼀步说明：道路交通是⼀个复杂的动态系统。

由这三个特性出发，将道路上的交通流⽤交通量、速度、密度三个基本参数加以描述。

观测、整理和研究这些参数的变化规律以及它们之问的相互关系，可以为分析道路上的运营状况、交通规则、路⽹布设、线形设计、运输调度与组织、运⼒投放与调控以及为现有道路交通综合治理提供起决定作⽤的论证数据。

第⼆节交通量的基本特性交通量是指单位时间内，通过道路某⼀地点或某⼀断⾯的实际交通参与者(含车辆、⾏⼈、⾃⾏车等)的数量，⼜称交通流量或称流量。

如果不加说明时，通常是指单位时间内通过道路某⼀地点或某⼀断⾯往来两个⽅向的车辆数，亦称为车流量。

在交通量观测和统计分析及实际应⽤中，常见的交通量有以下⼏种：1．平均交通量交通量不是⼀个静⽌的量，它是随时间变化的，在表达⽅式上通常取某⼀时段内的平均值作为该时段的代表交通量。

3_交通流特性

3_交通流特性

（2）不足1小时的变化 交通流特性常与短周期内交通流的波动有关，高峰小 时内的小时交通量与最大流率的比值，称为高峰小时系数
小时交通量 PHF 该小时的高峰流率
一般来说， PHF值在0.70到0.98之间，较低的值意味着流量变化较大。
5. 交通量空间分布特性：
1 方向分布
一条道路往返两个方向的交通量，在某一特定的时间内， 两方向上的交通量可能不同. K 方向不均衡性用方向分布系数 表示： D
平均日交通量（ADT）
1 n ADT Qi n i 1
周平均日交通量（Week Average Day Traffic, WADT）
月平均日交通量（Month Average Day Traffic, MADT）
1 7 WDAT Qi 7 i 1
一个月的日交通量之和 MDAT 本月的天数
数,K随着道路周围地区人口密度的增加而减少； K常取第30位小时交通 量系数值.
D ——在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的 比例（%）.变化由 交通量的方向分布特性决定。
3.应用设计小时交通量计算路幅宽度：
DDHV n 2 C1 W W1 n
C1 每一车道的设计通行能力
n 车道数 W 路幅宽度 W1 一条车道的宽度
KD 主要行车方向交通量 100% 双向行车的总交通量
方向性分布是变通量的一个重要特性,发生在一个方 向上的交通量的饱和值必须在两个方向上都能用设 施予以满足 。
2 车道分布
当一个方向有多条车道时，各车道上交通量的分布是不同的， 慢车和较重车辆趋向于右侧车道。
在我国城市道路设计中，分析路段通行能力的影响因素时，认为 靠近路中心线的车道受影响小，而靠近路缘石的车道受影响大。 其影响用折减系数“ 条 ”表示。设靠近中心线为第1车道，其 折减系数 条 = 1, 则依次第二车道

交通流特性

交通流特性


3.2 交通量和流率

（1）年平均日交通量（AADT）
年平均日交通量就是将一年观测所得的交通量总数除 以当年的总天数。


表达式为：
1 365 Qi AADT=——— ∑ 365 i=1
3.2 交通量和流率

（2）年平均工作日交通量（AAWT）
是指在全年所有的工作日内，在指定地点的平均每日 交通量。年平均工作日交通量就是用一年中总的工作

（4）平均工作日交通量（WADT）
在少于一年的某个时间段内，在指定地点所有工作日 的平均每日交通量。

以上交通量指标，可以反映出设施的特点，例如：
在相同的观测时间内，如果平均日交通量明显高于平 均工作日交通量，则说明是由于周末交通量大所致， 即该设施主要是为周末或假日旅游交通流服务的。
3.2 交通量和流率

设计小时交通量的计算：
DDHV=AADT*K*D 式中： DDHV—— 设计小时交通量(辆/h)；


AADT—— 年平均日交通量(辆／天)；
K—— 设计小时交通量系数，高峰小时交通量占年平均日交通量 的比例(％) ，K随着道路周围地区人口密度的增加而减少；
D—— 在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的比例(％)。
年当中仅有29个小时可能发生拥塞，其出现的 概率很小。所以说第30位高峰小时交通量作为 设计小时交通量是合适的。
3.2 交通量和流率

第30位高峰小时交通量是曲线的 突变点，它意味着全年中只有29 个小时的交通量超过设施容量
Q（辆/h）
年最高小时交通量
（道路通行能力），故得不到保
证的只占 0. 3 3％ ， 而保证率为 99.67％，也就是说，一年当中 仅有29个小时可能发生拥塞，其 出现的概率很小。所以说第30位 高峰小时交通量作为设计小时交 通量是合适的。

第3章交通流特性

第3章交通流特性
22
四、交通量-速度-交通密度的关系
3. 平均速度-交通量关系图
23
四、交通量-速度-交通密度的关系
1) 自由流：速度高于最大交通量qm处的平均速度 vm的交通流，此时车速可由车辆自己确定。
2) 强迫流：速度低于vm的交通流，交通流因事故 等原因而受到约束，车辆被迫以小于vm的速度行 驶，一旦约束撤除，车辆便会加速恢复到曲线的 上半部。
26
一、定义
2. 交通量与通行能力的区别： 交通量反映的是交通流的实际车辆数，它是对
交通运输的需求同所提供的交通运输设施条件之 间相平衡的结果；而通行能力则表示在规定的运 行条件下交通运输设施所能承担的交通流最大车 辆数或容量。也即，一个是交通运输设备上实际 发生的交通状况，另一个是该交通运输设施潜在 的最大可能的能力。
13
二、交通量(Flow)
平均车头时距为：
ha

h
n

T n
q 1/ ha
14
二、交通量
15
三、交通密度
Density k is defined as the number of vehicles (n) occupying a given length (L) of highway or lane and is generally expressed as vehicles per km.
27
一、定义
Highway capacity is defined by the Highway Capacity Manual as the maximum hourly rate at which persons or vehicles can be reasonably expected to traverse a point or a uniform segment of a lane or roadway during a given time period under prevailing roadway, traffic and control conditions.

交通工程学-第4章-道路交通流理论

交通工程学-第4章-道路交通流理论

连续流设施
间断流设施
无外部因素导致周期性中断。 高速公路、限制出入的一般公路路
段。
由于外部设备导致交通流周期性中断。 一般道路交叉口。
6
4.1 交通流特性
二、连续流特征(Characteristics of Uninterrupted Flow)
7
4.1 交通流特性
二、连续流特征(Characteristics of Uninterrupted Flow)
4
0.1954 0.6289
P(k8) 0.95
具有95%置信度的来车数不多于8辆。
32
4.2 概论统计模型
2、二项分布 ➢ ⑴ 基本公式
P (k)C n kpk(1p)nk
式中：
P（k）—在计数间隔t 内到达k 辆车的概率; λ—平均到车率（辆/s）；
t —每个计数间隔持续的时间（s）；
n—正整数 ；
计算机技术
交通规划 交通控制 交通工程设施设计
4
4.1 交通流特性
交通流定性和定量的特征称为交通流特性。它可用交通流 量、速度和交通密度三个基本参数来描述。
一、交通设施种类(Types of Facilities)
1、连续流设施：指在该设施下无外部因素而导致交通流周期性中断 的设施。
➢ (Uninterrupted-flow facilities are those on which no external factors cause periodic interruption to the traffic stream.)
p—二项分布参数， pt/n。
均值M和方差D分别为: :
33
4.2 概论统计模型
2、二项分布

第三章 交通流特性

第三章 交通流特性
交通运输工程导论
1
第三章 交通流特性
第一节 交通流要素 第二节 通行能力分析 第三节 排队和延误分析 第四节 服务水平分析
2
第三章 交通流特性
载运工具在交通运输网内运行时，可类比于气 体或液体分子在介质内的流动，称作交通流。 There is an analogy between the way water moves in waves and the way vehicle operates in the highway. A continuous movement or circulation of vehicles is called traffic flow.
177
速度 195 (km/h)
图 2-12
0.20 0.15
沈盘一级路外侧车道速度分布概率曲线
概率
小型 中型 大型
0.10 0.05 0.00 16 32 48 64 80 97 129 速度 146 (km/h)
图 2-13
21 沈盘二级公路速度分布概率曲线
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 10 20
3、15%位车速

意义类前。在高速公路和快速道路上，为了行车安全，减少阻塞排队现 象，要规定低速限制，因此15%位车速测定是非常重要的。 85%位车速与15%车速之差反映了该路段上的车速波动幅度，同时车速 分布的标准偏差与85%位车速和15%位车速之差存在着下列近似关系：
23

S
85%位值 15%位值
2 ( v v ) i t
t
n
由空间平均车速推算时间平均车速
2 s
s
——空间平均车速观测值的均方差

交通流基本特性

交通流基本特性

交通流基本特性交通流是指在道路、公路或城市等交通网络中的车辆、行人等交通参与者的流动情况。

了解交通流的基本特性对于交通规划、交通管理以及道路设计都至关重要。

本文将介绍交通流的一些基本特性及其测量方法。

1. 交通流量交通流量是指在特定时间内通过某一路段或交叉口的车辆、行人等交通参与者的数量。

交通流量可以用每小时通过的车辆数（PCU）来衡量。

交通管理机构通常使用交通信号灯、交通监控设备等技术手段来测量交通流量。

交通密度是指在特定路段上单位长度上的车辆数量。

交通密度可以用车辆数（Vehicles）或车辆长度（Vehicle Length）来衡量。

交通密度的测量可以通过交通监控设备、视频监控等方式进行。

3. 平均速度平均速度是指交通流中所有车辆或交通参与者的平均速度。

平均速度可以通过路段上的测速设备来测量。

路段上的平均车速对于评估交通流的通畅程度、拥堵情况等具有重要意义。

4. 交通流稳定性交通流稳定性是指交通流在时间和空间上的稳定程度。

交通流稳定性主要通过交通监控设备、视频监控等手段来进行评估。

交通流的稳定性可以影响交通规划和交通管理的决策。

交通流模型是用来描述交通流行为和交通流特性的数学模型。

交通流模型可以用于预测交通流量、交通运行状态等。

常见的交通流模型包括瓶颈模型、微观交通模型等。

6. 交通流的影响因素交通流的特性受到多种因素的影响。

常见的影响因素包括道路条件、交通信号灯、交通管制等。

了解交通流的影响因素对于优化交通流、提高交通效率等具有重要意义。

7. 交通拥堵交通拥堵是指交通流在某一路段或交叉口出现停车等异常情况。

交通拥堵会导致交通流的速度下降、通行时间延长等问题。

交通拥堵对于城市交通运输和居民出行都带来了很大的不便。

交通流控制是指通过交通信号灯、交通指示牌、交通安全设施等手段对交通流进行调控和管理。

交通流控制可以减缓交通拥堵、提高交通效率，保障道路交通的安全和顺畅。

结论了解交通流的基本特性对于交通规划、交通管理和道路设计都具有重要意义。

道路工程第三章道路交通流特性及通行能力

道路工程第三章道路交通流特性及通行能力
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
车速分组
10.0-14.9 15.0-19.9 20.0-24.9 25.0-29.9 30.5-39.9 35.0-39.9 40.0-44.9 45.0-49.9 50.0-59.9 55.0-59.9
地点车速累计频率分布计算表
组中值
频数
频率
累计频率
3
10
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
(一) 速度频率分布曲线和累计频率分布曲线
将现场测到的地点车速由大到小排列， 然后按一定的组距间隔进行分组。各组内 车辆出现的次数叫频数，各组内车数与车 辆总数的比叫频率。根据各组车速中值和 相应的频率绘制成的曲线即为速度频率分 布曲线 。根据各组车速中值和相应的累计 频率绘制成的曲线即为地点车速累计分布 曲线
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
• 某观测站测得各月的交通量及全年的累计交通量
如下表，试计算各月的平均日交通量与月变系数
K月
月份
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
全年 合计
733 770 727 706 709 830 916 881 781
道路工程第三章道路交通流特性及通 行能力
一、行车速度分类
（一）地点车速
指车辆通过某一地点时的瞬时车速。汽车速 度表盘指示的速度，雷达测速仪测到的速度均为 地点速度
（二）行驶速度
是指车辆行驶某一区间的距离与行驶这一区 间距离所需的有效时间（不包括停车时间）的比 值。行车速度用于评价该路段的线行顺适应和通 行能力，也可于成本效益分析道路工程第三章道路交通流特性及通
为在一周的观测期内日交通量的 平均值。即一周的交通量总和与 周天数的比值。veh/d

交通流特性(精)

交通流特性(精)
第三章 交通流特性
本章讲述交通流三参数：交通量、车速、 密度的特性，以及连续流和间断流的特性
第一节 交通量特性
一、交通量的定义
单位时间内，通过道路某一地点、某一断面或某一车道的交通 实体的数量。 根据对象的不同可分为：
行人交通量、非机动车交通量、机动车交通量。 还有单向、双向交通量之分。
流率：把不足一小时的时间段内（通常是15分钟）通过道路某 一地点、某一断面或某一车道的交通实体数，等效换算为1小时的 数量。
二、速度的统计分布特性
常用速度频率分布曲线和积累频率分布曲线来表示。
表征车速分布特性的特征值有：
最常见车速：出现频率最多的速度值。
中位车速：又称50%位车速，在该速度以下的车辆数与在该速度 以上行驶的车辆数相等。
85%位车速：指所有车辆中，有85%的车辆在该速度一下行驶。
一般用作最高车速限制标准。
一、有关定义
速度：单位时间内所行驶的距离，即L/t。按L、t的取值不同，可定 义各种不同的车速：
地点车速：车辆通过某一地点或某一断面的瞬时速度。L→0 行驶车速：车辆通过某段里程与有效行车（驶）时间之比。 行程车速：又称区间车速。指车辆通过某段里程与行程时间之比。 临界车速：指道路交通量达到最大值（通行能力）时的车速，又 称最佳车速。 设计车速：指道路、交通和气候条件良好的情况下，仅受道路物 理条件限制时，车辆所能保持的最大安全车速。 另外还有畅行车速、经济车速等概念。
三、交通量在时间上的变化（分布）
1、季节、月份变化 反映交通量在一年内的变化
常用月变系数（又称为月不均匀系数）M表示
2、日变化 反映交通量在一周内的变化
常用周变系数D表示
D=
AADT 某周日的年均日交通量

第3章 交通流基本特性

第3章 交通流基本特性

23
三、时间平均车速与区间平均车速


时间平均速度与区间平均速度之间的互换关系 由时间平均速度可以推算出区间平均速度：
σt2 Vs Vt Vt
式中：σ 由区间平均速度同样可以推算出时间平均速度：
2 t —时间平均速度观测值的方差。
σ s2 Vt Vs Vs
2 式中: σs —区间平均速度观测值的均方差。

17
四、设计小时交通量

设计小时交通量的计算（考虑方向不均衡性）
DDHV AADT K KD
式中：DDHV——单向设计小时交通量； K —设计小时交通量系数（%）； KD —方向不均匀系数（%）
18
第二节
车速
19 19
一、基本定义



行程车速：行程车速又称区间车速，是车辆行 驶路程与通过该路程所需的总时间（包括停车时 间）之比。行程车速是一项综合性指标，用以评 价道路的通畅程度，估计行车延误情况。要提高 运输效率必须提高车辆的行程车速。 临界车速：这是指道路达到理论通行能力时的 车速，对于选择道路等级具有重要作用。 设计车速：是指在道路交通与气候条件良好的 情况下仅受道路物理条件限制时所能保持的最大 安全车速，用作道路线形几何设计的标准。
5984 3203 2168
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方 向 分 布
东 部
方向分布系数KD
KD 重要行车方向交通量 100% 双向总交通量
我国公路的方向分布系数
中 部 60 分 钟 5 分 钟 15 分 钟 60 分 钟 5 分 钟 西 部 15 分 钟 60 分 钟 5 分 钟 全国平均 15 分 钟 60 分 钟
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三、车头间距 hs 、车头时距 ht

第三章 交通流特性

第三章 交通流特性
一、定义(dìngyì)
• 通行能力——在一定速度要求下的最大交通量 。 它是一定时段内通过(tōngguò)线路某断面的最大 车辆数，反映了交通运输设施的“生产能力 ”，所以又称作通过(tōngguò)能力或容量。
共五十八页
• 交通量与通行能力的区别：前者是交通运输设施 上实际发生的交通状况，后者则是该交通运输设 施潜在(qiánzài)的最大可能的能力。
qi kivi 则总的交通量为
q
m i 1
kivi
k
m i 1
ki
k
vi
kvas
式中：m——速度分组数；
vas——平均车速，即各组车速vi乘以该组车辆的密度占总密度
的比例（权数）。
由此
q kva
上式即为表征交通流特性的基本关系式。
共五十八页
①平均速度-交通密度（Va - k）关系图
• 对于大多数运输方式来说，平均速度Va 随交通密度k增加而下
• 在此用图解方法简单而直观地分析排队参数 (cānshù)，以阐述排队的基本概念。
共五十八页
• 设车辆在t1，t2，… 时刻分别到达(dàodá)限制
点，车辆累计到达(dàodá)数可表示为函数A(t)；
而车辆在 t1'，t2'，… 时刻分别离开限制点，
累计离开数可表示为函数D(t）。
图3-6
共五十八页
种状态的交通流称作自由流。
速度(sùdù)2——低于Vm，此种交通流称为强迫流
对于不定时行驶的交通运输方式（车速由车辆自控），Va - q关系 曲线只有上半部有实际意义。
对于定时行驶的交通运输方式（车辆的速度由调度人员控制 ） ，则可能出现上下两部分曲线上任意一点的情况。
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5.时间平均速度(Time mean speed－TMS)和区间平均速度 (Space mean speed－SMS) （ 1 ）时间平均车速是指在特定的时间区间内，通过道路某一地 点的所有车辆点速度的算术平均值。 （ 2 ）区间平均车速是指某路段的长度与通过该路段所有车辆的 平均行程时间之比。 6.频率最高值与最常见车速 地点车速的观测结果常表现出数据比较分散，用算术平均值 难以表征其分布特性。为此，采用速度频率分布曲线和累积频率 曲线表示，并从累积频率曲线上选取一些特征值作为描述速度特 性的指标。 频率最高值为观测速度中出现频率最多的那个速度值，此速 度称为最常见车速 。
7.百分位车速 在速度累积频率分布曲线图上，与纵坐标上累加百 分数相应的车速称百分位车速。与其相对应的纵坐标值表示在这 种车速以下行驶车辆的百分率。常用百分位车速有以下几种： （1）85％位车速：它表示所观测到的车辆中，有85％的车辆具 有这种速度值或者在这个速度以下，只有15％的车辆速度高于此
值。在交通管理上常用此速度作为某些路段的最高车速限制标准。
（2）50％位车速常称中位车速 ：它表示在该车速以下行驶的
车辆数等于在该车速以上行驶的车辆数 ，又称为中值速度。 （3）15％位车速 ：它表示在该车速及低于该车速行驶的
车辆数占被观测车总数的15％。常用此车速作为观测路段的最低
限制车速。
第四节 交通流密度 （一）交通流密度(Density) 是指在某一瞬间，单位长度道路上存在的车辆数。 （二）车道占有率 1.空间占有率 在道路的一定路段上，车辆总长度与路段总长 度之比称为空间占有率，通常以百分数表示。 2.时间占有率 在道路的任一路段上，车辆通过时间的累计值 与观测总时间的比值称为时间占有率。
（二）交通流的参数 宏观参数：交通量、流率、速度和交通流密度等
微观参数：车头时距和车头间距等
交通量和流率（volume 和 rate of flow） （1）交通量又称流量，是指单位时间内，通过道路（或道路 上某一条车道）指定地点或断面的车辆数。 （2）流率是指把在不足1小时的时间段内（通常是15分钟）， 通过道路（或道路上某一条车道）指定地点或断面的车辆数经 过等效转换得到的单位小时的车辆数。
2.小时交通量 （1）高峰小时交通量 ：在一天的24小时内，小时交通量的差 异很大，最大交通量常发生在早晚上下班拥挤时刻。一天中， 具有最高小时交通量的那一小时称为“高峰小时” ； （2）第30位高峰小时交通量：将一年中8760小时交通量的观
测值依大小顺序排列，排在第30位的小时交通量称车头间距（Spacing）是指一条车道上前后相邻车辆之间的 距离 ； 2.车头时距（headways）是前后两辆车通过车行道上某一点 的时间差。 对观测路段上所有车辆的车头时距和车头间距取平均值称为 平均车头时距和平均车头间距。平均车头间距和平均车头时 距与宏观参数的关系如下：
第六节 连续流特性 （一）连续流 指没有外部固定因素(如交通信号)影响的不间断交 通流。 （1）自由流速度（free-flow speed）vf：一辆车在无其它车辆干 扰的条件下通过某一区段的最高车速。自由流速度又称畅行速度。 （2）阻塞密度（jam density）Kj：密度持续增加使流量趋近于零 时的密度或指停车排队的密度。 （3）临界密度（critical density）Km：流量逐渐增大，接近或达 到道路通行能力时的密度。临界密度又称最佳密度。 （4）临界速度（critical density）vm：流量逐渐增大，接近或达 到道路通行能力时的速度。 （5）最大流量Qm：路段上能够通行的最大流量。
ht——饱和车头时距(s)。
饱和流率S是每条车道能进入交叉口的车辆数，只有该方向 车道总是绿灯信号，车辆通过交叉口无需停车，该式才是正确 的。
（二）延误 1． 延误（delay）是指行驶在路段上的车辆由于受到道路环境、 交通管理与控制及其他车辆的干扰等因素的影响而损失的时间。 其分类为： 停车延误：是一辆车通过道路设施的某一部分所用的全部停车 时间。 行程时间延误：是一辆车通过道路设施的某一部分所用的实际 时间与无延误时间的差值。它包括停车延误和慢行延误。 固定延误：由交通控制装置引起的延误，与交通量大小及交通 干扰无关，主要发生在交叉口处。信号、停车标志、让路标志 和铁路道口等都会引起固定延误。 运行延误：由各种交通组成部分之间相互干扰而引起的延误。 排队延误：车辆排队时间与车辆按自由行驶车速驶过排队路段 的时间(自由行驶时间)之差。
第三章 交通流特性
第一节 概述 （一）交通流的分类 （1）交通流按交通设施对交通流的影响可以分为：非间断 交通流或称连续交通流（uninterrupted flow）和间断交通流 （interrupted flow）； （2）按交通流中的成分可以分为：机动车流、非机动车流、 混合交通流； （3）按交通流的交汇形式可以分为：交叉、合流、分流、 交织流； （4）按交通流内部的运行条件及其对驾驶员和乘客产生的 感受可以分为：自由流、稳定流、不稳定流、强制流。
高峰小时交通量 ；
（3）设计小时交通量 选择一个适当的小时交通量作为道路规 划设计的依据，这就是设计小时交通量（DDHV），即 DDHV＝AADT×K×D 式中： DDHV——具有方向性的设计小时交通量(辆/小时)； AADT——年平均日交通量(辆／天)；
K——高峰小时交通量占日交通量的比例(％)；
（二）速度与密度的关系 1.速度与密度的关系
2.流量与密度的关系
3.流量与速度的关系
第七节间断流 （一）间断流是指有外部固定因素影响的周期性中断交通流 。 在所有产生间断流的设施中，最重要的是信号交叉口。 信号交叉口的交通流一般采用饱和车头时距、饱和流率 和损失时间来描述。 稳定行驶的连续流的车头时距称为饱和车头时距，用ht表示。 因为这个时距接近相等，故进入交叉口的每条车道上的车辆数 可按下式计算： 式中：S——饱和流率(辆/小时· 车道)；
第二节 交通量和流率
（一）交通量的表达方式
1.日交通量 （1）年平均日交通量（Average Annual Day Traffic－AADT）：一年中，在指定 地点的平均每日交通量，称为年平均日交通量。
Q—某天通过指定点的车辆数 （2）年平均工作日交通量 (Average Annual Weekday Traffic－AAWT) （3）平均日交通量（ADT）：（1） 在少于一年的某个时间段内，在指定地点 的平均每日交通量，称为平均日交通量。 （4）平均工作日交通量 ：在少于一年的某个时间周期内(一个季度、一个月或一 周)，在指定地点所有工作日的平均每日交通量，称为平均工作日交通量。
D——在高峰小时内的总交通量中，高峰方向所占的比例 。
第三节 速度
（一）速度的几种定义 速度是描述交通流状态的第二个基本参数，它是指车辆在单位时间内通过 的距离 。 1.点速度(Spot Speed) ：车辆通过道路特定地点的瞬时速度。 2.行程速度(Travel Speed)和行程时间(Travel Time) （1） 行程时间是指车辆驶过道路某一路段所需的总时间，包括行驶时间 和延误时间。 （2）路段长度除以通过该路段的行程时间称为行程速度(Travel Speed)。 行程速度又称综合行程速度(Overall Travel Speed)或区间速度(Space Speed)。 3.设计速度 它是指在道路交通与气候条件良好的情况下，仅受道路条件限 制所能保持的最大安全车速。 4.运行速度（Operating Speed ） 运行速度是指在不超过路段设计车速的情 况下，车辆在给定交通流中能够达到的最大安全车速 。